[发明专利]单播业务和多媒体广播多播业务复用系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及LTE-Advanced系统下行链路物理层处理结构和多播广播单频网络(MBSFN)子帧结构，更具体地，提出了一种单播业务和多媒体广播多播业务(MBMS)复用系统和方法、一种单播业务和MBMS业务的复用传输方法、以及一种复用单播业务和MBMS业务的接收方法。

背景技术

应用正交频分复用(OFDM)技术的一个最主要原因是可以有效地对抗多径时延扩展。通过把输入的数据流串并变换到N个并行的子信道中，使得每个用于去调制子载波的数据符号周期可以扩大为原始数据符号周期的N倍，因此时延扩展与符号周期的比值也同样降低N倍。为了最大限度地消除符号间干扰，还可以在每个OFDM符号之间插入保护间隔(guard interval)，而且该保护间隔长度Tg一般要大于无线信道的最大时延扩展，这样一个符号的多径分量就不会对下一个符号造成干扰。在这段保护间隔内，可以不插入任何信号，即是一段空闲的传输时段。然而在这种情况下，由于多径传播的影响，则会产生信道间干扰(ICI)，即子载波之间的正交性遭到破坏，不同的子载波间产生干扰。为了消除由于多径所造成的ICI，OFDM符号需要在其保护间隔内填入循环前缀(CP，Cyclic Prefix)信号。这样就可以保证在FFT周期内，OFDM符号的延时副本内所包含的波形的周期个数也是整数。这样，延时小于保护间隔Tg的时延信号就不会在解调过程中产生ICI。

由于移动通信系统中的小区半径是有差异的，有微小区、宏小区等。对于宏小区，由于小区半径很大，为了保证小区边缘的用户接收信号时不受到大的符号干扰，需要采用较长的循环前缀。目前3GPP已经确定在LTE(长期演进)系统中采用OFDM时，循环前缀的长度具有两种选择，普通循环前缀(Normal CP)适用于半径较小的微小区，可以在保证信号质量的前提下提高资源利用效率；扩展循环前缀(Extended CP)主要适用于半径较大的宏小区，另外在传输MBMS时为了实现多小区的宏分集也将采用扩展循环前缀。LTE系统在FDD(频分双工)模式下进行下行数据传输时，与采用普通循环前缀相比，采用扩展循环前缀时一个时隙中将少传输一个符号的数据，资源利用率低于使用普通循环前缀的情况，采用扩展循环前缀进行数据传输时以牺牲带宽资源来保证大面积的覆盖。

LTE系统中定义了MBSFN子帧的格式如图1 5所示，在LTE MBSFN子帧中，前一个或者前两个符号(n＝1或n＝2)用来传输单播信息，包括基于小区的参考信令、上行链路的资源分配信息以及上行的ACK/NAK信息。基于小区的参考信令可以用于单播业务用户的信道估计增强。MBSFN子帧的单播符号部分与多播符号部分由于循环前缀(CP)长度不同的原因可能会留有一小段空白时隙(Spare Samples)，对于这段时隙中传输的内容，3GPP标准文件中不做定义。对于MBSFN子帧的前一个或者两个符号采用的循环前缀长度取决于系统中第0号子帧上采用的循环前缀长度，对于MBSFN子帧其他的符号则采用扩展循环前缀(Extended CP)进行MBMS业务的传输。在3GPP RAN1 51bis会议上，很多公司一致认为单播符号部分的长度应该作为一个基本参数基于MBSFN区域来进行信令的传输，从而避免可能的MBSFN吞吐量的损失。PCFICH(物理控制格式指示信道)应该在每一个下行子帧中被传输，包括MBSFN子帧，同时它应该能够正确指示子帧(包括MBSFN子帧)中单播控制信令所在符号的长度。对于MBSFN子帧来说，PCFICH指示的单播控制信令所在符号的长度，应该与通过高层信令指示的该参数值一致。用于MBSFN传输的MBSFN子帧与单播业务子帧以时分复用(TDM)方式共用频谱资源。出于信道估计以及测量的目的，所有的用户设备必须通过高层信令(广播控制信道BCCH)获知哪些子帧为MBSFN子帧。

目前LTE系统中的物理层处理过程如图1所示。对在物理信道上传输的码字的编码比特进行扰码，扰码后的比特流经过调制生成复值调制符号，将调制后的复值调制符号映射到一个或多个传输层上，对每层上的复值调制符号进行预编码操作，对每个天线上的复值调制符号映射到资源单元上(RE，Resource Elements)，为每个天线产生复值时域OFDM符号。其中，在OFDM符号产生模块中包括IFFT操作、CP插入操作以及数模转换操作。对于每根天线上的CP插入操作，其插入的CP长度一致。